Jenis Strain Gauge: Ciri-ciri & Aplikasinya

Strain gauge adalah transduser pasif yang menukar pemanjangan dan pemampatan mekanikal menjadi regangan rintangan. Ia dicipta pada tahun 1938 oleh Arthur Claude Ruge dan Edward E. Simmons. Terdapat pelbagai jenis pengukur regangan dan ia digunakan untuk mencari getaran, digunakan untuk pengiraan regangan, dan tekanan yang berkaitan dan kadang-kadang ia juga digunakan untuk mencari daya dan tekanan yang dikenakan. Dalam bidang geoteknik, pengukur regangan adalah sensor penting. Arah, resolusi, dan jenis regangan adalah faktor penting yang harus dipertimbangkan sebelum memilih jenis tolok regangan atau ketegangan regangan. Jenis pengukur regangan & aplikasinya diterangkan di bawah.

Apa itu Strain Gauge?

Strain gauge adalah transduser pasif yang digunakan untuk pengukuran regangan dan tekanan, anjakan, daya, dan tekanan. Ia beroperasi di 'Kesan Piezoresistif' prinsip. Tolok dilekatkan pada objek dengan menggunakan pelekat di bawah tekanan.

Asas-asas Strain Gauge

Setiap harikejuruteraanmembina struktur yang lebih ringan dan lebih efisien yang masih dapat mengekalkan standard keselamatan dan ketahanan yang ketat. Untuk mencapai keseimbangan keselamatan, ketahanan, dan kecekapan ini, jurutera menggunakan alat pengukur regangan untuk mengukur had tekanan bahan mentah mereka. Alat pengukur memantau jumlah tekanan permukaan yang dapat ditangani oleh bahan. Tolok regangan khas terdiri daripada tiga lapisan iaitu lapisan atas Laminate, elemen penginderaan, dan lapisan dasar filem plastik.

Apabila pengukur regangan terikat pada permukaan yang berada dalam keadaan tertekan, ia akan memutar atau melenturkan secara serentak dengan permukaan tersebut menyebabkan peralihan rintangan elektrik berkadar dengan regangan yang dikenakan ke permukaan. Formula kemudian boleh digunakan untuk menukar turun naik rintangan kepada bacaan regangan yang tepat. Alat pengukur datang dalam konfigurasi yang berbeza, memilih tolok regangan yang tepat untuk aplikasi anda bergantung pada arah mana regangan utama berjalan, jenis regangan yang anda ukur, dan kawasan pengukuran sasaran. Ini adalah asas-asas pengukur regangan.

Terikan

Mari kita ambil satu objek yang panjangnya 'L0', Tekankan kekuatan' F 'pada kedua sisi objek. Sekiranya kita menggunakan kekuatan yang sama pada objek, panjang objek akan berubah.

Terikan

Sebelum ini panjang objek adalahL0, setelah daya dikenakan pada objek itu panjangnyaL. Perubahan panjang diambil sebagaidL, di mana dL = L- L0.Ketegangan ditakrifkan sebagai nisbah perubahan panjang dan panjang asal.

Ketegangan = Perubahan Panjang / Panjang Asal = dL / L0

Ini adalah formula untuk mengukur ketegangan. Terdapat dua jenis regangan iaitu regangan positif dan regangan negatif. Anggaplah kita menggunakan satu konduktor elektrik atau wayar elektrik dalam strain gauge yang dapat mengalirkan elektrik melaluinya. Apa pun daya, getaran, dan tekanan yang dikenakan pada alat pengukur berada pada wayar, kerana getaran, dan daya yang dikenakan dimensi pemandu juga berubah.

Perubahan dimensi juga akan berubah dalam rintangan, perubahan rintangan akan mencari daya atau getaran atau tekanan yang dikenakan. Di sini perubahan dimensi adalah ketegangan. Ini adalah prinsip asas utama pengukur regangan.

Jenis Tolok Ketegangan

Terdapat pelbagai jenis pengukur regangan yang merangkumi yang berikut.

Tolok Ketegangan Linear LY

Tolok regangan linier LY mengukur ketegangan hanya dalam satu arah. LY1-LY9 adalah jenis pengukur regangan linier LY dengan ukuran dan geometri yang berbeza. DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x, adalah tolok regangan linear berganda.

Strain Gauge Rosettes

Berbagai jenis roset pengukur regangan adalah roset membran, roset tee, roset segi empat tepat, dan roset delta.

Tolok Strain Roset Membran

Tolok regangan roset membran digunakan untuk mengukur anjakan, halaju, tekanan, dan daya, serta untuk mengukur regangan elastik bahan dan struktur yang dikembangkan di bawah beban dinamik dan statik. Alat pengukur regangan digunakan dalam pembuatan kereta api kereta api, kejuruteraan mekanikal, pesawat, dan pengeluaran peluru berpandu, dan industri lain.

Tee Rosette Strain Gauge (0-90) 0 )

Tee rosette adalah pengukur regangan roset dua elemen. Dalam roset Tee, kedua grid saling tegak lurus.

Roset Persegi Panjang (0- 450-900)

Ia juga dikenali sebagai pengukur regangan segi tiga segi tiga elemen yang terdiri daripada tiga grid. Grid kedua dan ketiga dipindahkan secara sudut oleh 45 0 dan 900masing-masing. Delta Rosette: Roset delta juga dikenali sebagai pengukur regangan delta tiga elemen, grid kedua dan ketiga adalah 600dan 1200jauh dari grid pertama.

Angka tee rosette, rosette segi empat tepat, dan delta rosette strain gauge ditunjukkan di bawah.

Tee Rosette, Rectangular Rosette, dan Delta Rosette

Jambatan Quarter, Jambatan Separuh, dan Tolok Strain Jambatan Penuh

Tolok regangan jenis suku, setengah, dan jambatan penuh dibincangkan di bawah.

Strain Gauge Jenis Jambatan Quarter

Jenis jambatan suku I dan jenis jambatan suku II memberikan maklumat mengenai konfigurasi gegangan jambatan suku.

Jambatan Quarter Jenis I

Jambatan suku I jenis mengukur sama ada regangan lenturan atau regangan paksi. Regangan lenturan juga dikenali sebagai regangan momen. Regangan lenturan ditakrifkan sebagai nisbah tegangan lenturan dan modulus keanjalan muda. Tolok regangan yang digunakan dalam konfigurasi regangan momen dapat digunakan untuk menentukan beban menegak. Ketegangan paksi didefinisikan sebagai nisbah tegangan paksi dan modulus muda, untuk menentukan beban paksi tolok regangan digunakan dalam regangan paksi.

Di jambatan suku tipe-I, elemen tolok regangan tunggal dipasang ke arah regangan lenturan atau regangan paksi. Di mana R1dan R dua (perintang penyelesaian separuh jambatan) R3adalah perintang penyelesaian jambatan suku dan R 4 juga merupakan elemen regangan regangan aktif yang mengukur ketegangan tegangan. Strain paksi jambatan suku I dan jenis II, regangan lenturan, dan gambarajah litar ditunjukkan di bawah.

Quater Bridge Type I dan Type II Strain Gauge

Jambatan Quarter Jenis II

Jambatan suku II jenis juga mengukur tegangan lenturan atau regangan paksi. Di mana R1dan R dua (perintang penyelesaian separuh jambatan) R3(elemen penderia suhu jambatan suku) dan R 4 (elemen pengukur regangan aktif yang mengukur ketegangan tegangan).

Tolok Strain Jenis Setengah Jambatan

Jambatan separuh jenis I dan jambatan separuh jenis II memberikan maklumat mengenai konfigurasi tolok jambatan separuh jambatan.

Jenis Jambatan Separuh I

Ia mengukur ketegangan lenturan atau paksi. Dalam jenis I R1 dan Rdua (perintang penyelesaian separuh jambatan) R3 (ia mengukur pemampatan dari kesan Poisson) dan R4 (ia mengukur ketegangan tegangan).

Separuh Jambatan Jenis II

Ia tidak mengukur ketegangan paksi hanya mengukur regangan lenturan. Dalam jenis II R1 dan Rdua (perintang penyelesaian separuh jambatan) R3 (ia mengukur regangan mampatan) dan R3 (ia mengukur ketegangan tegangan).

Jambatan separuh jenis I dan paksi jenis IIregangan regangan, tegangan lenturan, dan litar ditunjukkan di bawah

Half Bridge Type I dan Type II Strain Gauge

Tolok Strain Jenis Jambatan Penuh

Jenis jambatan penuh I, jenis II, dan Jenis III memberikan maklumat mengenai konfigurasi tegangan jambatan penuh.

Jambatan Penuh Jenis I dan Jenis II

Jenis I dan jenis II kedua-duanya mengukur ketegangan lenturan sahaja. Dalam jenis I R1dan R 3 (elemen pengukur regangan aktif mengukur regangan mampatan) Rduadan R 4 (elemen regangan regangan aktif mengukur regangan tegangan). Dalam jenis II R1(elemen regangan regangan aktif mengukur kesan Poisson mampatan) Rdua (elemen regangan regangan aktif mengukur kesan Poisson tegangan) R3 (elemen regangan regangan aktif mengukur regangan mampatan) dan R4 (elemen pengukur regangan aktif mengukur regangan tegangan)

Strain Gauge Jenis Jambatan Penuh I dan Jenis II

Jenis Jambatan Penuh III

Jambatan penuh jenis III menolak regangan lenturan hanya mengukur ketegangan paksi. Di mana R1dan R 3 (elemen regangan regangan aktif mengukur kesan Poisson mampatan) Rduadan R 4 (elemen pengukur regangan aktif mengukur regangan tegangan). Keseluruhan elemen regangan regangan aktif dalam jenis III adalah empat, di mana dua elemen tolok regangan aktif dipasang dalam arah regangan paksi (satu dipasang di atas dan yang lain dipasang di bawah) dan dua elemen lain bertindak sebagai tolok Poisson.

Strain Paksi Jenis Jambatan Penuh III, Strain Lenturan, dan Rajah Litar

Produk Strain Gauge

Beberapa jenis produk pengukur regangan dengan julat pengukuran, jenama, dan kos ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Ciri-ciri

Ciri-ciri pengukur regangan adalah

• Tolok regangan sangat tepat
• Untuk komunikasi jarak jauh, mereka sangat sesuai
• Mereka memerlukan penyelenggaraan yang mudah
• Mereka mempunyai jangka hayat operasi yang panjang
• Untuk pemasangan jangka panjang, tolok regangan sesuai

Permohonan

Aplikasi tolok regangan adalah

• Aeroangkasa
• Jambatan kabel
• Pemantauan rel
• Tork dan pengurusan kuasa dalam peralatan berpusing
• Tekanan sisa
• Pengukuran getaran dan tork
• Pengukuran lenturan dan pesongan
• Pengukuran ketegangan, regangan, dan mampatan

Kelebihan

Kelebihan regangan regangan adalah

• Mahal
• Berpatutan
• Tepat

Soalan Lazim

1). Berapakah julat panjang tolok?

Julat panjang tolok adalah dari 3 hingga 6 mm untuk aplikasi biasa.

2). Apakah pertimbangan pemilihan regangan regangan?

Pertimbangan pemilihan strain gauge adalah panjang dan lebar tolok, konfigurasi tab solder, ketersediaan, bahan pembawa, bilangan tolok, dan susunan tolok dalam corak tolok.

3). Berapakah jarak rintangan tolok regangan?

Julat rintangan tolok regangan adalah dari 30 hingga 3k ohm.

4). Apakah modulus anak muda?

Modulus muda didefinisikan sebagai nisbah tegangan tegangan dan tekanan ekstensif.

5). Apakah jenis regangan?

Regangan paksi, regangan lenturan, regangan kilasan, regangan ricih, dan regangan mampatan adalah lima jenis regangan.

Dalam artikel ini jenis strain-gauge & aplikasinya , kelebihan pengukur regangan, beberapa produk pengukur regangan dengan julat dan model pengukuran, ciri, asas pengukur regangan, dan pelbagai jenis alat pengukur regangan dengan gambar rajah dibincangkan. Berikut adalah soalan untuk anda apakah ciri-ciri pengukur regangan?